Устройство для определения характеристик случайного процесса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)763906 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100777 (21) 2515301/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150980 Бюллетень № 34 (511М. К .

G 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР о делам изобретений и открытий (53) УДК 681 ° 3 (088. 8) Дата опубликования описания 1509,80 (72) Автор изобретения

A.È,Âèøíÿêîâ

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (71) Заявитель (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для определения характеристик случайного процесса, 5

Известно устройство для проверки гипотезы о стационарности случайного процесса, содержащее блок задания начальных условий, логический блок разрешения сравнения, блок сравнения, блок формирования, блок управления и блок анализа гипотезы (1).

Однако конструктивное выполнение этого устройства предопределяет необ- с ходимость использования в качестве заданного параметра среднее значение случайного процесса, что ограничивает его функциональные возможности ° 20

Известно также устройство, содержащее блок квантования, первый вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом блока памяти и первым входом схем сравнения, 25 выход которой подключен к первому входу блока анализа гипотез, блок задания начальных условий, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов (2).

Однако конструктивное выполнение устройства предопределяет необходимость затраты значительного времени на обработку случайного процесса и требует хранения во время анализа исследуемого процесса полного объема выборки.

Цель изобретения — повышение быстродействия и уменьшение объема запоминаемой информации.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введеНы блок коммутации и элемент И, выход которого соединен со вторым вхоПом блока квантования, первый входс выходом генератора синхроимпульсов, а второй вход элемента И подключен к первому выходу блока управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока коммутации и схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу блока коммутации, информационный вход которого соединен с выходом блока памяти, при этом второй выход блока задания начальных условий подключен

76 3906

О

20

Г =Ф-,Ф

Ь 1 ьФ>

55 б0

65 ко второму входу блока анализа гипотез.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит блок 1 задания начальных условий, схему 2 сравнения, блок 3 управления, блок 4 памяти, блок 5 анализа гипотез, блок

6 квантования и генератор 7 синхроимпульсов, блок 8 коммутации и элемент 9 И, Выход блока 6 квантования связан с одним иэ входов блока 4 памяти и первым входом схемы 2 сравнения, второй и третий входы:которой связаны соответственно с выходом блока 8 коммутации и с одним из выходов блока 3 управления, выход схемы 2 сравнения подключен ко входу блока 5 анализа гипотез> выход блока 4 памя- ти подключен к одному из входов блока 8 коммутации, другой вход которого связан с выходом блока 3 управле-. ния, причем первый из входов блока

3 управления связан с генератором

7 синхроимпульсов, а второй подключен к блоку 1 задания начальных условий, связанному с блоком 5 анализа гипотез, входы элемента 9 И соединены соответственно с одним из выходов блока 3 управления и выходом генератора 7 синхроимпульсов, а выход элемента 9 подключен к одному иэ входов блока 6 квантования, на другой вход которого подается исследуемый процесс Х.

Предлагаемое устройство реализует непараметрический критерий проверки гипотезы о стационарности случайного процесса, базирующийся на п-разнос-. тях типа Х1-Х(ЯТ+1, где i=1,2,. ° .n;

Т вЂ” общее количество выборочных значений случайного процесса Х, à n=T/3..

Устройство работает следующим образом, Перед началом работы в блок 1 задания начальных условий заносится

n=T/3, при этом блок 3 управления запирает схему 2 сравнения, блок 8 коммутации и разрешает прохождение синхроимпульсов через элемент 9 в блок 6 квантования. Выборочные значения X. поступают в блок 4, а синхроимпульсы одновременно поступают в блок 8 управления, В момент, когда количество выборочных значений достигает п, блок 3 управления запирает элемент 9 и тем самым прекращается поступление значений Х„ в блок

4. В то же время синхроимпульсы поступают в блок 3 управления и при количестве их, равном 2п, блок 3 управления включает блок 8 коммутации и схему 2, В схеме 2 сравниваются выборочные значения с..порядковыми но мерами Х и Х (2/3) Т + i где

i=1,2...,,n, а количество положительных и отрицательных разностей поступает в блок 5 анализа гипотез.

После операции сравнения выборочное значение Х стирается иэ блока 4 памяти и на его места записывается следующее выборочное значение Хт,1 исследуемого процесса. В блоке 5 анализа гипотез количество положительных и отрицательных разностей сравнивается с соответствующими порогами, значения которых определяются объемом выборки T и выносится решение о принятии или отклонении гипотезы о стационарности случайного процесса. Время обработки случайного процесса в известном устройстве определяется в основном временем нахождения количества инверсий, для этого каждое выборочное значение Х„ случайного процесса Х, начиная с первого, поочередно сравнивается со всеми последующими значениями в схеме 2 сравйения.

Следовательно, для определения количества инверсий в выборочной последовательности объемом Т, необходимо произвести (Т вЂ” 1) операций в блоке сравнения.

Тогда время обработки ь„случайного процесса известным устройством составляет

< =Г ) < "< и где 1 — временная задержка схемы сравнения; временная задержка, о6условленная остальными блоками известного устройства.

Предлагаемое устройство позволяет существенно сократить время обработки случайного процесса путем исключения необходимости определения количества инверсий и сокращения количества операций сравнения. Кроме того, устройство осуществляет попарное сравнение выборочных значений случайного процесса Х с порядковыми номерами Х и Х(2/3)T+i, и время об/

r работки случайного процесса i составляет где Т4 — временная задержка, обусловленная остальными блоками предлагаемого устройства.

При использовании единой элементной базы для реализации предлагаемого и известного устройств можно считать =(g, тогда при ТЯ1 время обработки случайного процесса предлагаевь м устройством, по сравнению с известным сократится в Гпl""ь=. (Т-1) раз (1)

Кроме того, предлагаемое устройство требует хранения только 1/3 общего количества выборочных значений случайного процесса, что позволяет уменьшить в три раза емкость блока памяти..763906

ВНИИПИ Заказ 6603/16 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Увеличение быстродействия предлагаемого устройства и сокращение емкости блока памяти, по сравнению с известным, обеспечивает сокращение времени обработки случайного процесса в соответствии с выражением (1) и уменьшение стоимости устройства на

20-30% эа счет сокращения емкости блока памяти.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с известными, позволяет сократить время обработкй случайного процесса путем скользящей проверки случайного процесса на стационарность., уменьшить объем з апоминаемой для анализа информации до 1/3 от общего количества выборочных значений и исключить . необходимость предварительного определения среднего значения случайного процесса.

Предлагаемое устройство найдет .применение в медико-биологических измерениях, при контроле качества .иэделий и. технологических процессов, а также при анализе других случайных процессов, форма плотнооти распределенияя которых неизвестна, Использование предлагаемого уст.Ройства обеспечивает технико-экономический эффект за счет сокращения трудоемкости статистической обработки случайных процессов, сокращение времени обработки случайного процесса и уменьшения объема аппаратуры путем сокращения количества запоминаемой информации.

Формула изобретения

Устройство для определения характеристик случайного процесса, содержащее блок квантования, первый вход которого является входом устройства, 5 а выход соединен с входом блока памяти и первым входом схем сравнения, выход которой подключен к первому входу блока анализа гипотез, блок задания начальных условий, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок коммутации и элемент И, выход которого соединен со вторым входом блока квантования,первый вход — с выходом генератора синхроимпульсов, а второй вход элемен20 та И подключен к первому выходу блока управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока коммутации и схемы сравнения, второй вход 5 которой подключен к выходу блока коммутации, информационный вход которого соединен с выходом блока памяти, при этом второй выход блока задания начальных условий подключен ко второму входу блока анализа гипотез.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 453699, кл, G 06 F 15/36, 1974.

2. Авторское свидетельство CCCP

9 497592, кл. G 06 F 15/36, 1974..